Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Суточный расход электроэнергии на электролиз



2019-12-29 228 Обсуждений (0)
Суточный расход электроэнергии на электролиз 0.00 из 5.00 0 оценок




Суточный расход электроэнергии на электролиз составляет:

,(кВт/сутки) [10. с.622]

где I – суммарная сила тока ванн, А;

U – среднее рабочее напряжение ванн, В;

1 – коэффициент загрузки оборудования;

k2 – коэффициент загрузки источника тока;

ηa – КПД выпрямителя;

h – число часов работы в сутки.

Для цинковых покрытий: (кВт/сутки)

Для хромовых покрытий: (кВт/сутки)

Суммарная мощность двигателей на автоматической линии составляет 13,2 кВт

Тепловой расчёт ванн

Определяем расход тепла на разогрев ванны обезжиривания:

, [10, с. 613]

где Q1 – количество тепла, необходимого для нагрева раствора и материала

ванны, Дж;

, [10, с. 613]

Vв – объем раствора в ванне, м3;

r- плотность раствора, кг/м3;

Сри Ср1 – удельная массовая теплоемкость раствора и корпуса ванны,

Дж/(кг×К);

Мв– масса корпуса ванны, кг;

tк – рабочая температура раствора, оС;

tн – начальная температура раствора, оС;

Q2 – расход тепла на компенсацию тепловых потерь ванны в окружающую

среду, Дж;

, [10, с. 613]

q1 – потери тепла через стенку ванны, Дж;

q2 – потери тепла при испарении, Дж.

Теплоёмкость электролита рассчитываем по обшей формуле:

 [16, c. 248]

где , , – удельные теплоёмкости компонентов, Дж/кг·К;

, , – массовые доли компонентов.

, [16, с. 248]

где М – молекулярная масса химического соединения;

С123 – атомная теплоёмкость, Дж/кг·атом·К;

n1,n2,n3 – число атомов элементов, входящих в соединение.

 (Дж/кг·К)

 (Дж/кг·К)

 (Дж/кг·К)

Линия цинкования: (кДж)

Линия хромирования: (кДж)

Определяем потери тепла через стенки ванны:

, [10, с. 613]

К – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2×град);

F – поверхность корпуса ванны, м2;

t - принятое время разогрева, с.

Коэффициент теплоотдачи определяется по формуле:

, [10, с. 613]

где R – сопротивление слоев стенки, м2×град/Вт

 (м2×град/Вт)

dст – толщина стенки, м

lст – коэффициент теплопроводности стенки, Вт/м2×град

a1, a2 – коэффициенты теплоотдачи на граничных поверхностях стенки с

внутренней и наружной средами, Вт/(м2×град)

, [11, с. 27]

где tст – температура наружной стенки, ºС.

Коэффициент теплоотдачи a1 от неподвижной горячей жидкости к стенке зависит от произведения безразмерных критериев Грасгофа Gr и Прандтля Pr:

; , [11, с. 26]

где b - коэффициент объемного расширения жидкости, 1/град;    [16, с. 532]

l – высота стенки ванны, м;

g – ускорение силы тяжести, м /c2;

Δt – разность температур жидкости и стенки, принимаем 3оС

n - кинематическая вязкость жидкости, м2/с ; [16, с. 517]

m - динамическая вязкость жидкости, (н×с)/м2; [16, с. 516]

Ср – удельная массовая теплоемкость жидкости, Дж/(кг×град); [16, с. 513]

λ - коэффициент теплопроводности жидкости, Вт/(м2×град); [16, с. 528]

Так как , то a1 рассчитывается по следующей формуле:

, [10, с. 614]

Обезжиривание на цинковании:

Обезжиривание на хромировании:

Определяем потери тепла на испарение:

[11, с. 27]

где tв – температура воздуха над поверхностью жидкости, ºС;

F – поверхность жидкости, м2;

υ – скорость движения воздуха над поверхностью жидкости, м/с.

Линия цинкования:

Линия хромирования:

Определяем количество тепла необходимого для поддержания рабочей температуры ванны:

[11, с. 27]

где Q2 – потери тепла в окружающую среду, Дж;

Q3 – потери тепла на нагрев деталей на приспособлении, Дж;

Q4 – тепло, выделяемое электрическим током, Дж;

[11, с. 28]

m1 – масса загружаемых деталей в ванну за 1 сек., кг;

m2 – масса загружаемого барабана в ванну за 1 сек., кг;

, [11, с. 28]

М– масса обрабатываемых деталей и барабана за одну загрузку, кг;

τ1 - продолжительность обработки деталей, с;

Ср0 – удельная массовая теплоемкость материала деталей, Дж/(кг×град);

Срп – удельная массовая теплоемкость материала барабана, Дж/(кг×град);

Линия цинкования:

 = 0,2 (кг за 1 с)  = 0,23 (кг за 1 с)

Линия хромирования:

  0,11 (кг за 1 с)

Расчет Джоулева тепла:

, [15, с. 205]

где I – сила тока на ванне, А;

tв – время работы ванны, ч;

U – напряжение на штангах ванны; принимаем 6 В

Ет –напряжение разложения, В;

Ет – напряжение разложения воды; принимаем 1,48 В [15, с. 205]

Линия цинкования:

Ванна цинкования:

Линия хромирования:

Ванна хромирования:

 

где iк – катодная плотность тока, А/м2;

iа – анодная плотность тока, А/м2;

S – единовременная загрузка, м2.

Линия цинкования:

Линия хромирования:

Ванна хромирования:

 

3.6 Определение параметров змеевика для подогрева электролита

 

Поверхность нагрева змеевика:

, [11, с. 71]

где k – коэффициент теплопередачи; принимаем 1500

tср– средняя температура пара, ˚С;

, [11, с. 71]

τ – время разогрева, с;

t1 и t2 – начальная температура пара и электролита, ˚С;

t3 – температура конденсата, ˚С;

t4 – конечная температура электролита, ˚С;

 = 79,4 ˚С

Линия цинкования: 2)

Линия хромирования: 2)

Принимаем диаметр змеевика d = 0,025 м.

Длина трубы змеевика:

Линия цинкования: (м)

 

Линия хромирования: (м)

 

3.7 Расчет расхода пара

 

Расход парана период разогрева и на поддержание рабочей температуры:

[11, с. 71]

где  - теплосодержание входящего пара:

λ – теплосодержание насыщенного пара, кДж/кг

 - теплосодержание уходящего конденсата:

t1 – температура уходящего конденсата, ˚С

ср – удельная массовая теплоемкость воды, кДж/(кг · град)        

Линия цинкования:

(кг)   (кг)

Линия хромирования:

(кг) (кг)

Таблица 8

Результаты тепловых расчетов

Операция

Тепло

Пар

Джоулево тепло,

кДж/ч

Длина змеевика м

Объём ванн,

 л

Темпе-ратура

ºС

Qраз кДж/ч Qраб кДж/ч Qраз кг/ч Qраб кг/ч

Цинкование

Электро-химическое обезжиривание 103786,7 74463,4 48,9 35,1 10051,2 6,3 614 75
Промывка в теплой воде 87352,6 47684,2 41,1 22,5 ––– 5,3 484 50
Итого: 214601,8 122147,6 101,1 57,6        

Хромирование

Электро-химическое обезжиривание 96292,2 25551,2 45,4 12,1 2226 5,8 573 75
Хромирование 103415,3 ––– 48,7 ––– 124582,9 6,2 573 50
Промывка в теплой воде 82118,6 44827,1 38,7 21,1 ––– 5,0 455 50
Итого: 281826,1 70378,3 132,8 33,2        

 



2019-12-29 228 Обсуждений (0)
Суточный расход электроэнергии на электролиз 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: Суточный расход электроэнергии на электролиз

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы...
Как построить свою речь (словесное оформление): При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (228)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.006 сек.)